橋梁樁基施工技術(shù)在市政工程中的作用分析

陳帥宇 江西中昌工程咨詢監(jiān)理有限公司

橋梁樁基施工具有工期長、技術(shù)要求高、工程量大、施工環(huán)境復(fù)雜、施工成本高的特點(diǎn)，施工單位應(yīng)規(guī)范應(yīng)用橋梁樁基施工技術(shù)，控制施工質(zhì)量，確保橋梁樁基技術(shù)作用的發(fā)揮。就此，關(guān)于橋梁樁基施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用研究具有鮮明現(xiàn)實(shí)意義。

一、橋梁樁基施工技術(shù)在市政工程中的作用

在市政工程中，橋梁樁基施工技術(shù)是建造橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的核心技術(shù)，橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)承載橋梁的荷載，避免橋梁結(jié)構(gòu)在運(yùn)行期間出現(xiàn)不均勻沉降或位移，影響橋梁使用安全。橋梁樁基施工技術(shù)應(yīng)保障橋梁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)具備較高強(qiáng)度、穩(wěn)定性，切實(shí)傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載[1]。就此，可明確橋梁樁基施工技術(shù)在市政工程中發(fā)揮重要作用，施工單位應(yīng)根據(jù)道路橋梁工程的地基條件，合理設(shè)計(jì)橋梁樁基施工方案，規(guī)范各項(xiàng)施工操作。

二、橋梁樁基施工技術(shù)在市政工程中的應(yīng)用

為在市政工程中推廣應(yīng)用橋梁樁基施工技術(shù)，本文以某橋梁樁基工程為例，總結(jié)其實(shí)踐應(yīng)用要點(diǎn)，以供參考。該橋梁工程采用樁柱式橋墩結(jié)構(gòu)，施工現(xiàn)場地下水埋深6.8-7.5m，土層結(jié)構(gòu)為耕土、粉砂細(xì)沙、亞黏土、花崗巖層等。依據(jù)現(xiàn)場勘查結(jié)果，施工單位選擇鉆孔灌注樁施工工藝，具體橋梁樁基施工技術(shù)應(yīng)用方法要點(diǎn)如下。

（一）施工方案設(shè)計(jì)

根據(jù)橋梁工程建設(shè)要求，施工單位共設(shè)置480 根鉆孔灌注樁，主橋的樁徑為1.4m，引橋的樁徑分別為1.6m 和2.2m，中橋的樁徑分別為2.2m 和2.5m。基于橋梁地基的地層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，施工單位選擇沖擊鉆施工技術(shù)，在施工方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，施工單位設(shè)計(jì)不同鉆機(jī)布置方案，進(jìn)行對比分析。方案一：4 臺鉆機(jī)施工，施工時長為83 天；方案二：6 臺鉆機(jī)施工，施工時長為66 天，考慮到市政工程對工期的要求，施工單位選擇方案二施工，樁基施工順序如圖1 所示。

圖1 樁基鉆孔順序示意圖

（二）施工操作要點(diǎn)

在明確施工方案的基礎(chǔ)上，施工單位按照規(guī)范流程開展橋梁樁基施工，具體如下：

1.現(xiàn)場準(zhǔn)備

在橋梁樁基施工前，施工單位需做好基礎(chǔ)處理工作，為鉆孔灌注樁施工奠定基礎(chǔ)。首先進(jìn)行場地平整，淺水區(qū)選擇筑島法清理，深水區(qū)使用平臺法清理，保障施工現(xiàn)場平臺安全可靠；然后，進(jìn)行樁位測量，按照施工方案的要求，逐一標(biāo)注樁基的樁位、中心，指導(dǎo)后續(xù)施工[2]。

2.埋設(shè)護(hù)筒

在現(xiàn)場準(zhǔn)備完成后，進(jìn)行鋼護(hù)筒埋設(shè)施工，主墩鋼護(hù)筒的厚度為12mm，鋼護(hù)筒的頂部和底板分別進(jìn)行同厚度的鋼板進(jìn)行加固處理；不同樁徑的灌注樁配置不同大小的鋼護(hù)筒，鋼護(hù)筒直徑大于樁徑0.5m，使用14mm 厚度的鋼板制作。在護(hù)筒埋設(shè)時，要求護(hù)筒頂部超過地面30cm，超過最高施工水位1.5-2m，埋深為2-4m。同時，為保障施工質(zhì)量，要求護(hù)筒的中心和樁基中心偏差低于50mm，且主墩鋼護(hù)筒應(yīng)低于局部沖刷線1.5m。

3.鉆孔施工

在樁孔施工前，施工單位進(jìn)行泥漿的制備，按照1.1-1.2 的比例設(shè)計(jì)水泥漿液配比，并將含砂率控制在2%以內(nèi)。由于鉆孔施工采用正循環(huán)清孔技術(shù)，施工單位合理布置施工現(xiàn)場的制漿池、沉淀池等場所，并按照規(guī)范要求控制泥漿質(zhì)量，具體如表1 所示。

表1 正循環(huán)清孔泥漿質(zhì)量控制表

在做好鉆孔準(zhǔn)備后，施工單位在鉆機(jī)就位后，實(shí)施鉆孔施工，要點(diǎn)如下：

（1）由于鉆進(jìn)時受到頁巖阻礙，施工單位更換鉆頭重新鉆進(jìn)，首先使用直徑為1.2m 的鉆頭施工，再使用直徑為1.6m 的鉆頭施工，最后使用直徑為2m 的鉆頭施工，降低鉆進(jìn)難度，提高施工效率。

（2）在鉆孔過程中，為避免坍塌事故的出現(xiàn)，施工單位增加護(hù)筒長度，從2m 提升至4m，并鉆孔前，于護(hù)筒周圍50cm 的區(qū)域，使用優(yōu)質(zhì)黏土夯實(shí)護(hù)筒四周，提高護(hù)筒穩(wěn)定性。在鉆孔時，提高鉆孔水頭高度，避免鉆孔坍塌。

（3）為保障鉆孔質(zhì)量，避免孔斜問題的出現(xiàn)，施工人員在鉆進(jìn)時，定期實(shí)施對中核對，避免鉆頭出現(xiàn)偏移。同時，安排工作人員隨時觀察鉆進(jìn)狀況，確保護(hù)筒內(nèi)水位高度符合要求。

4.混凝土施工

在混凝土施工前，需進(jìn)行鋼筋籠制作與吊裝施工，將鋼筋籠吊放于鉆孔內(nèi)固定，鋼筋籠制作時，要求每隔2m 設(shè)置一個加固鋼筋，避免鋼筋籠出現(xiàn)變形，并在骨架主筋上每隔1-1.5m 設(shè)置一個定位鋼筋，為鋼筋籠吊裝與安放提供參考。在鋼筋籠施工完成后，放置導(dǎo)管，應(yīng)在導(dǎo)管放置前實(shí)施水密試驗(yàn)、接頭抗拉試驗(yàn)與承壓試驗(yàn)，避免導(dǎo)管滲漏或斷裂；在混凝土灌注前，進(jìn)行導(dǎo)管升降試驗(yàn)，避免導(dǎo)管在灌注時不能正常上升，影響施工進(jìn)度[3]。在導(dǎo)管安裝完成后，實(shí)施二次清孔，然后進(jìn)行混凝土灌注，施工要點(diǎn)如下：

（1）在灌注前測量孔底沉渣厚度，如不符合要求，重新清孔。

（2）混凝土于攪拌站制備，統(tǒng)一運(yùn)輸至施工現(xiàn)場，在運(yùn)輸至施工現(xiàn)場前，進(jìn)行混凝土性能檢測，檢測指標(biāo)包括和易性、強(qiáng)度、坍落度等。對于水下部分灌注的混凝土，其坍落度應(yīng)控制在18-22cm 內(nèi)。

（3）在混凝土第一次灌注時，要求導(dǎo)管和孔底的距離控制在20-40cm，灌注混凝土的量應(yīng)使導(dǎo)管底部與混凝土液面距離超過1m，用于封底，在灌注完成后，施工人員應(yīng)全面檢查混凝土封底效果，確認(rèn)混凝土充滿孔底部后，即可按照規(guī)范的連續(xù)灌注流程進(jìn)行混凝土施工。

（4）混凝土采用連續(xù)灌注工藝，以此提高導(dǎo)管拆除效率。如導(dǎo)管內(nèi)混凝土不滿，應(yīng)合理適當(dāng)放慢灌注速度，避免導(dǎo)管內(nèi)形成高壓氣囊，堵塞導(dǎo)管或使導(dǎo)管在壓力作用下出現(xiàn)滲漏。

（5）在提升導(dǎo)管時，施工人員應(yīng)保持導(dǎo)管位置維持在鉆孔中央，并將提升后的導(dǎo)管深度控制在2-6m 之間[4]。

（6）在混凝土灌注即將到達(dá)鉆孔樁頂部時，導(dǎo)管內(nèi)混凝土高度減少，壓力降低，導(dǎo)管外的鉆孔泥漿比重增大，可能出現(xiàn)混凝土頂升困難的現(xiàn)象，施工人員可在鉆孔內(nèi)添加自來水，稀釋泥漿，并清理部分鉆孔內(nèi)的沉淀物，提高灌注的流暢性。

（7）混凝土應(yīng)灌注至超過鉆孔樁設(shè)計(jì)標(biāo)高1m 的位置，并將一個鉆孔的混凝土灌注時間控制在首批混凝土初凝時間內(nèi)，避免混凝土強(qiáng)度受影響。為規(guī)避灌注時間的影響，可在混凝土拌合時，加入適量緩凝劑。

三、結(jié)論

綜上所述，在市政工程中，橋梁樁基施工技術(shù)發(fā)揮承受荷載的作用，可避免橋梁出現(xiàn)不均勻沉降。在實(shí)際施工中，施工單位應(yīng)根據(jù)橋梁地基的地質(zhì)水文條件，制定完善橋梁樁基施工方案，再按照現(xiàn)場準(zhǔn)備、埋設(shè)護(hù)筒、鉆孔施工、混凝土施工的流程實(shí)施樁基施工，保障樁基施工質(zhì)量，為橋梁建設(shè)奠定基礎(chǔ)。